Блоки питания камер и медные провода
Продолжаю публиковать избранные фрагменты книги Владо Демьяновски «Библия Видеонаблюдения».
Типичная ПЗС-телекамера потребляет около 3…4 Вт. Это значит, что для телекамеры с питанием 12 В требуется источник постоянного тока, обеспечивающий 300 мА. Телекамере с питанием от сети 24 В требуется не более 200 мА. По мере развития технологии телекамеры будут потреблять все меньше энергии.
Если несколько телекамер подсоединены к центральной линии электроснабжения, то следует принимать во внимание падение напряжения и не перегрузить блок питания.
Еще один важный фактор, который необходимо проверять при использовании блоков питания постоянного тока, это проверка – стабилизированный блок питания или нет. Например, если используется блок питания постоянного тока 12 В/2 A DC, то рекомендуется иметь запас примерно 25-30% мощности для уменьшения перегрева. Тщательно выбирайте блок питания. Когда некоторые производители заявляют характеристику 12 В/2 А, то 2 А может означать лишь максимальное значение. Это обычно определено для кратковременных пиковых нагрузок. Другими словами, вы не можете рассчитывать на постоянный ток 2 А от любого источника с маркировкой 2 А. Это действистельно зависит от изготовителя и от модели. Часто блок питания 12 В постоянного тока имеет выход 13.8 В, используемый для зарядки аккумуляторов. Учтите все это для уменьшения перегрева
телекамеры, особенно если кабель, соединяющий телекамеру с блоком питания, короткий. Обычно, если кабель питания имеет длину пару сотен метров, никакого вмешательства не требуется изза падения напряжения на проводах, но если телекамера находится поблизости от источника, то избыточная энергия где-то должна рассеиваться, и обычно это происходит в самой телекамере.
Проще говоря, телекамера 12 В DC нагревается, если она подключена к блоку питания 13.8 В, а не к блоку 12 В, и это плохо сказывается на отношении сигнал/шум.
Нестабилизированные источники постоянного тока (обычно в форме адаптеров) — это не очень здоровые вещи для ПЗС-телекамеры. Во-первых, высока вероятность того, что вы сожжете предохранитель телекамеры из-за бросков напряжения при подключении нагрузки (телекамеры в данном случае) и, во-вторых, при напряжении более чем 12 В в телекамере происходит дополнительное
рассеяние энергии.
Ниже мы ознакомимся с базовым расчетом падения напряжения в так называемом кабеле «figure-8»,
подсоединенном к одной камере 12 В DC.
Обычно популярный кабель «figure-8» — это кабель типа 14/0.20. Первое число указывает число
жилок, второе — диаметр каждой жилки в мм. Поперечное сечение кабеля равно 14 х (0.1 )2 х 3.14 =
0.44 мм2. Сопротивление медного провода «figure-8» примерно 0.04 Ом на метр. Типичная специ-
фикация производителя для 14/0.20 дает сопротивление петли DC равное 8 Ом/100 м (петля озна-
чает 2×100 м). Используя эти значения, мы можем оценить среднее падение напряжения при пита-
нии 12 В DC камеры через 300 м кабеля, воспользовавшись законом Ома.
Допустим, наша 12 В ПЗС-камера потребляет ток 250 мА.
Это значит, что камера для блока питания является сопротивлением в 12 В / 0.25 А = 48 Ом.
Ниже мы ознакомимся с базовым расчетом падения напряжения в так называемом кабеле «figure-8»,
подсоединенном к одной камере 12 В DC.
Типичное сопротивление медных проводов, размеры и AWG приведены в таблице 5.3.
Обычно популярный кабель «figure-8» — это кабель типа 14/0.20. Первое число указывает число
жилок, второе — диаметр каждой жилки в мм. Поперечное сечение кабеля равно 14 х (0.1 )2 х 3.14 =
0.44 мм2. Сопротивление медного провода «figure-8» примерно 0.04 Ом на метр. Типичная специ-
фикация производителя для 14/0.20 дает сопротивление петли DC равное 8 Ом/100 м (петля озна-
чает 2×100 м). Используя эти значения, мы можем оценить среднее падение напряжения при пита-
нии 12 В DC камеры через 300 м кабеля, воспользовавшись законом Ома.
Допустим, наша 12 В ПЗС-камера потребляет ток 250 мА.
Это значит, что камера для блока питания является сопротивлением в 12 В / 0.25 А = 48 Ом.
Для 300 м кабеля 14/0.20 мы получим полное сопротивление петли в 24 Ом. Теперь блок питания «увидит» общее сопротивление в 72 Ом. 12 В разделятся между Rс и Rпзс пропорционально сопротивлениям, т.е. мы получим деление напряжений. По расчетам получается: Ud равно 4 В.
С таким падением напряжения — в 4 В — камера, скорее всего, работать не будет.
Поэтому следует увеличить напряжение (а компактный блок питания, совмещенный с вилкой (plugpack)
этого не может), по меньшей мере, до 16 В, согласно нашим вычислениям.
Однако, на практике (и в зависимости от камеры) нам понадобится всего 13 В, так как наша камера
может нормально работать всего с 9 В (если мы предполагаем падение напряжения в 4 В). Это
справедливо в том случае, если внутренние минимальные требования камеры (благодаря наличию
преобразователей DC/DC) не более 9 В.
Если бы нам пришлось использовать кабель 24/0.20, то мы бы получили общее сопротивление
петли в 15 Ом, и, используя те же вычисления, мы получим падение напряжения всего в 2.8 В.
Вывод таков: чем толще кабель, тем меньше сопротивление петли, тем меньше падение
напряжения. Может помочь увеличение или накачка напряжения при помощи стабилизирующего
блока питания (UPS), так как диапазон регулирования таких блоков составляет от 10 В до 16 В DC.